由综合原油精炼和芳烃设备中的废热发电的制作方法

技术特征：

1.一种发电系统，所述发电系统包括：

第一加热流体回路，所述第一加热流体回路与来自石化精炼系统的第一多个子单元的第一多个热源热连接，所述第一多个子单元包括加氢裂化装置；

第二加热流体回路，所述第二加热流体回路与来自所述石化精炼系统的第二多个子单元的第二多个热源热连接，所述第二多个子单元包括柴油加氢处理反应和汽提装置；

第三加热流体回路，所述第三加热流体回路与所述石化精炼系统的第三多个子单元的第三多个热源热连接，所述第三多个子单元包括CCR装置和芳烃装置分离装置的一部分；

第四加热流体回路，所述第四加热流体回路与所述石化精炼系统的第四多个子单元的第四多个热源热连接，所述第四多个子单元包括石脑油加氢处理装置和CCR/芳烃装置；

第五加热流体回路，所述第五加热流体回路与所述石化精炼系统的第五多个子单元的第五多个热源热连接，所述第五多个子单元包括对二甲苯分离单元；

发电系统，所述发电系统包括有机物兰金循环(ORC)，所述ORC包括(i)工作流体，所述工作流体与所述第一至第五加热流体回路热连接以加热所述工作流体，和(ii)膨胀机，所述膨胀机被配置成由经加热的工作流体产生电力；和

控制系统，所述控制系统被配置成驱动第一组控制阀门以将所述第一加热流体回路与所述第一多个热源的至少一部分选择性地热连接，所述控制系统还被配置成驱动第二组控制阀门以将所述第二加热流体回路与所述第二多个热源的至少一部分选择性地热连接，所述控制系统还被配置成驱动第三组控制阀门以将所述第三加热流体回路与所述第三多个热源的至少一部分选择性地热连接，所述控制系统还被配置成驱动第四组控制阀门以将所述第四加热流体回路与所述第四多个热源的至少一部分选择性地热连接，并且所述控制系统还被配置成驱动第五组控制阀门以将所述第五加热流体回路与所述第五多个热源的至少一部分选择性地热连接。

2.权利要求1所述的发电系统，其中所述工作流体在所述ORC的预热热交换器中与所述第四加热流体回路热连接，并且所述ORC的预热热交换器与所述ORC的蒸发器的出口流体连接，并且第一工作流体在所述ORC的蒸发器中与所述第一、第二、第三和第五加热流体回路热连接。

3.权利要求2所述的发电系统，所述发电系统还包括：

第一加热流体罐，所述第一加热流体罐与所述第一至第四加热流体回路以及所述ORC的预热热交换器的出口流体连接，其中所述第一加热流体罐的出口与所述第一至第四加热流体回路的入口流体连接，并且所述第一加热流体罐的入口与所述ORC的预热热交换器的出口流体连接；和

第二加热流体罐，所述第二加热流体罐与所述第五加热流体回路流体连接，其中所述第二加热流体罐的出口与所述第五加热流体回路的入口和所述ORC的预热热交换器的入口流体连接，并且所述第二加热流体罐的入口与所述ORC的蒸发器的出口流体连接。

4.权利要求1所述的发电系统，其中所述工作流体包括异丁烷。

5.权利要求1所述的发电系统，其中所述第一、第二、第三、第四或第五加热流体回路中的至少一个包括水或油。

6.权利要求1所述的发电系统，其中所述ORC还包括：

冷凝器，用于冷却所述工作流体，所述冷凝器与冷凝器流体源流体连接；和

泵，所述泵用于使所述工作流体循环通过所述ORC。

7.权利要求1所述的发电系统，其中所述第一多个热源包括至少七个加氢裂化装置热源，其包括：

第一加氢裂化装置热源，所述第一加氢裂化装置热源包括与第2反应段第2阶段冷高压分离器进料流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；

第二加氢裂化装置热源，所述第二加氢裂化装置热源包括与第1反应段第1阶段冷高压分离器进料流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；

第三加氢裂化装置热源，所述第三加氢裂化装置热源包括与产物汽提塔塔顶流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；

第四加氢裂化装置热源，所述第四加氢裂化装置热源包括与主分馏塔塔顶流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；

第五加氢裂化装置热源，所述第五加氢裂化装置热源包括与煤油产物流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；

第六加氢裂化装置热源，所述第六加氢裂化装置热源包括与煤油循环回流流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；和

第七加氢裂化装置热源，所述第七加氢裂化装置热源包括与柴油产物流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器。

8.权利要求7所述的发电系统，其中所述第二多个热源包括至少三个柴油加氢处理反应和汽提热源，其包括：

第一柴油加氢处理反应和汽提热源，所述第一柴油加氢处理反应和汽提热源包括与流向冷分离器的轻质流出物流股流体连接并且与所述第二加热流体回路流体连接的热交换器；

第二柴油加氢处理反应和汽提热源，所述第二柴油加氢处理反应和汽提热源包括与柴油汽提塔塔顶流股流体连接并且与所述第二加热流体回路流体连接的热交换器；和

第三柴油加氢处理反应和汽提热源，所述第三柴油加氢处理反应和汽提热源包括与柴油汽提塔产物流股流体连接并且与所述第二加热流体回路流体连接的热交换器。

9.权利要求8所述的发电系统，其中所述第三多个热源包括来自所述CCR装置和所述芳烃装置分离系统的一部分的至少八个热源，其包括：

所述第三多个热源的第一子组，所述第一子组包括来自对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元的至少两个热源，其包括：

第一对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元热源，所述第一对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元热源包括与在分离器罐之前的二甲苯异构化反应器出口流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；和

第二对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元热源，所述第二对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元热源包括与脱庚烷塔塔顶流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；

所述第三多个热源的第二子组，所述第二子组包括来自CCR装置的至少三个热源，其包括：

第一CCR热源，所述第一CCR热源包括与在进料-流出物热交换器流股之后的CCR最后阶段反应器出口流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；

第二CCR热源，所述第二CCR热源包括与第1阶段压缩机出口流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；和

第三CCR热源，所述第三CCR热源包括与第2阶段压缩机出口流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；

所述第三多个热源的第三子组，所述第三子组包括来自对二甲苯分离装置的至少三个热源，其包括：

第一对二甲苯分离单元热源，所述第一对二甲苯分离单元热源包括与PX纯化塔塔顶流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；

第二对二甲苯分离单元热源，所述第二对二甲苯分离单元热源包括与PX纯化塔塔底产物流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；和

第三对二甲苯分离单元热源，所述第三对二甲苯分离单元热源包括与循环通过空气冷却器流向C9+ARO存储的C9+ARO流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器。

10.权利要求9所述的发电系统，其中所述第四多个热源包括来自所述石脑油加氢处理装置和CCR/芳烃装置的至少三个热源，其包括：

所述第四多个热源的第一子组，所述第一子组包括来自CRR/芳烃装置的至少两个热源，其包括：

第一CCR/芳烃装置热源，所述第一CCR/芳烃装置热源包括与苯提取单元的塔顶流股流体连接并且与所述第四加热流体回路流体连接的热交换器；和

第二CCR/芳烃装置热源，所述第二CCR/芳烃装置热源包括与CCR轻质重整油分割塔塔顶流股流体连接并且与所述第四加热流体回路流体连接的热交换器；和

所述第四多个热源的第二子组，所述第二子组包括石脑油加氢处理装置热源，其包括与在分离器之前的加氢处理装置/反应器产物出口流体连接并且与所述第四加热流体回路流体连接的热交换器。

11.权利要求10所述的发电系统，其中所述第五多个子单元包括至少三个对二甲苯分离单元热源，其包括：

第一对二甲苯分离单元热源，所述第一对二甲苯分离单元热源包括与提取塔塔顶流股流体连接并且与所述第五加热流体回路流体连接的热交换器；

第二对二甲苯分离单元热源，所述第二对二甲苯分离单元热源包括与提余液塔塔顶流股流体连接并且与所述第五加热流体回路流体连接的热交换器；和

第三对二甲苯分离单元热源，所述第三对二甲苯分离单元热源包括与重质提余液分割塔塔顶流股流体连接并且与所述第五加热流体回路流体连接的热交换器。

12.一种回收由石化精炼系统产生的热能的方法，所述方法包括：

使第一加热流体循环通过与来自石化精炼系统的第一多个子单元的第一多个热源热连接的第一加热流体回路，所述第一多个子单元包括加氢裂化装置；

使第二加热流体循环通过与来自所述石化精炼系统的第二多个子单元的第二多个热源热连接的第二加热流体回路，所述第二多个子单元包括柴油加氢处理反应和汽提装置；

使第三加热流体循环通过与所述石化精炼系统的第三多个子单元的第三多个热源热连接的第三加热流体回路，所述第三多个子单元包括CCR装置和芳烃装置分离装置的一部分；

使第四加热流体循环通过与所述石化精炼系统的第四多个子单元的第四多个热源热连接的第四加热流体回路，所述第四多个子单元包括石脑油加氢处理和CCR/芳烃装置；

使第五加热流体循环通过与所述石化精炼系统的第五多个子单元的第五多个热源热连接的第五加热流体回路，所述第五多个子单元包括对二甲苯分离单元；

通过发电系统产生电力，所述发电系统包括有机物兰金循环(ORC)，所述ORC包括(i)工作流体，所述工作流体与所述第一至第五加热流体回路热连接以利用第一至第五加热流体加热所述工作流体，和(ii)膨胀机，所述膨胀机被配置成由经加热的工作流体产生电力；

利用控制系统驱动第一组控制阀门以将所述第一加热流体回路与所述第一多个热源的至少一部分选择性地热连接；

利用所述控制系统驱动第二组控制阀门以将所述第二加热流体回路与所述第二多个热源的至少一部分选择性地热连接；和

利用所述控制系统驱动第三组控制阀门以将所述第三加热流体回路与所述第三多个热源的至少一部分选择性地热连接；

利用所述控制系统驱动第四组控制阀门以将所述第四加热流体回路与所述第四多个热源的至少一部分选择性地热连接；和

利用所述控制系统驱动第五组控制阀门以将所述第五加热流体回路与所述第五多个热源的至少一部分选择性地热连接。

13.权利要求12所述的方法，其中所述工作流体在所述ORC的预热热交换器中与所述第四加热流体回路热连接，并且所述ORC的预热热交换器与所述ORC的蒸发器的出口流体连接，并且所述第一工作流体在所述ORC的蒸发器中与所述第一、第二、第三和第五加热流体回路热连接。

14.权利要求12所述的方法，所述方法还包括：

第一加热流体罐，所述第一加热流体罐与所述第一至第四加热流体回路以及所述ORC的预热热交换器的出口流体连接，其中所述第一加热流体罐的出口与所述第一至第四加热流体回路的入口流体连接，并且所述第一加热流体罐的入口与所述ORC的预热热交换器的出口流体连接；和

第二加热流体罐，所述第二加热流体罐与所述第五加热流体回路流体连接，其中所述第二加热流体罐的出口与所述第五加热流体回路的入口和所述ORC的预热热交换器的入口流体连接，并且所述第二加热流体罐的入口与所述ORC的蒸发器的出口流体连接。

15.权利要求12所述的方法，其中所述工作流体包括异丁烷。

16.权利要求12所述的方法，其中所述第一、第二、第三、第四或第五加热流体回路中的至少一个包括水或油。

17.权利要求12所述的方法，其中所述ORC还包括：

冷凝器，用于冷却所述工作流体，所述冷凝器与冷凝器流体源流体连接；和

泵，所述泵用于使所述工作流体循环通过所述ORC。

18.权利要求12所述的方法，其中所述第一多个热源包括至少七个加氢裂化装置热源，其包括：

第一加氢裂化装置热源，所述第一加氢裂化装置热源包括与第2反应段第2阶段冷高压分离器进料流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；

第二加氢裂化装置热源，所述第二加氢裂化装置热源包括与第1反应段第1阶段冷高压分离器进料流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；

第三加氢裂化装置热源，所述第三加氢裂化装置热源包括与产物汽提塔塔顶流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；

第四加氢裂化装置热源，所述第四加氢裂化装置热源包括与主分馏塔塔顶流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；

第五加氢裂化装置热源，所述第五加氢裂化装置热源包括与煤油产物流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；

第六加氢裂化装置热源，所述第六加氢裂化装置热源包括与煤油循环回流流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器；和

第七加氢裂化装置热源，所述第七加氢裂化装置热源包括与柴油产物流股流体连接并且与所述第一加热流体回路流体连接的热交换器。

19.权利要求18所述的方法，其中所述第二多个热源包括至少三个柴油加氢处理反应和汽提热源，其包括：

第一柴油加氢处理反应和汽提热源，所述第一柴油加氢处理反应和汽提热源包括与流向冷分离器的轻质流出物流股流体连接并且与所述第二加热流体回路流体连接的热交换器；

第二柴油加氢处理反应和汽提热源，所述第二柴油加氢处理反应和汽提热源包括与柴油汽提塔塔顶流股流体连接并且与所述第二加热流体回路流体连接的热交换器；和

第三柴油加氢处理反应和汽提热源，所述第三柴油加氢处理反应和汽提热源包括与柴油汽提塔产物流股流体连接并且与所述第二加热流体回路流体连接的热交换器。

20.权利要求19所述的方法，其中所述第三多个热源包括来自所述CCR装置和所述芳烃装置分离系统的一部分的至少八个热源，其包括：

所述第三多个热源的第一子组，所述第一子组包括来自对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元的至少两个热源，其包括：

第一对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元热源，所述第一对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元热源包括与在分离器罐之前的二甲苯异构化反应器出口流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；和

第二对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元热源，所述第二对二甲苯分离-二甲苯异构化反应和分离单元热源包括与脱庚烷塔塔顶流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；

所述第三多个热源的第二子组，所述第二子组包括来自CCR装置的至少三个热源，其包括：

第一CCR热源，所述第一CCR热源包括与在进料-流出物热交换器流股之后的CCR最后阶段反应器出口流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；

第二CCR热源，所述第二CCR热源包括与第1阶段压缩机出口流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；和

第三CCR热源，所述第三CCR热源包括与第2阶段压缩机出口流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；

所述第三多个热源的第三子组，所述第三子组包括来自对二甲苯分离装置的至少三个热源，其包括：

第一对二甲苯分离单元热源，所述第一对二甲苯分离单元热源包括与PX纯化塔塔顶流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；

第二对二甲苯分离单元热源，所述第二对二甲苯分离单元热源包括与PX纯化塔塔底产物流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器；和

第三对二甲苯分离单元热源，所述第三对二甲苯分离单元热源包括与循环通过空气冷却器流向C9+ARO存储的C9+ARO流股流体连接并且与所述第三加热流体回路流体连接的热交换器。

21.权利要求20所述的方法，其中所述第四多个热源包括来自所述石脑油加氢处理装置和CCR/芳烃装置的至少三个热源，其包括：

所述第四多个热源的第一子组，所述第一子组包括来自所述CRR/芳烃装置的至少两个热源，其包括：

第一CCR/芳烃装置热源，所述第一CCR/芳烃装置热源包括与苯提取单元的塔顶流股流体连接并且与所述第四加热流体回路流体连接的热交换器；和

第二CCR/芳烃装置热源，所述第二CCR/芳烃装置热源包括与CCR轻质重整油分割塔塔顶流股流体连接并且与所述第四加热流体回路流体连接的热交换器；和

所述第四多个热源的第二子组，所述第二子组包括石脑油加氢处理装置热源，其包括与在分离器之前的加氢处理装置/反应器产物出口流体连接并且与所述第四加热流体回路流体连接的热交换器。

22.权利要求21所述的方法，其中所述第五多个子单元包括至少三个对二甲苯分离单元热源，其包括：

第一对二甲苯分离单元热源，所述第一对二甲苯分离单元热源包括与提取塔塔顶流股流体连接并且与所述第五加热流体回路流体连接的热交换器；

第二对二甲苯分离单元热源，所述第二对二甲苯分离单元热源包括与提余液塔塔顶流股流体连接并且与所述第五加热流体回路流体连接的热交换器；和

第三对二甲苯分离单元热源，所述第三对二甲苯分离单元热源包括与重质提余液分割塔塔顶流股流体连接并且与所述第五加热流体回路流体连接的热交换器。

23.一种回收由石化精炼系统产生的热能的方法，所述方法包括：

在地理布局中确定与来自石化精炼系统的第一多个子单元的第一多个热源热连接的第一加热流体回路，所述第一多个子单元包括加氢裂化装置；

在所述地理布局中确定与来自所述石化精炼系统的第二多个子单元的第二多个热源热连接的第二加热流体回路，所述第二多个子单元包括柴油加氢处理反应和汽提装置；

在所述地理布局中确定与所述石化精炼系统的第三多个子单元的第三多个热源热连接的第三加热流体回路，所述第三多个子单元包括CCR装置和芳烃装置分离系统的一部分；

在所述地理布局中确定与所述石化精炼系统的第四多个子单元的第四多个热源热连接的第四加热流体回路，所述第四多个子单元包括石脑油加氢处理装置和CCR/芳烃装置；

在所述地理布局中确定与所述石化精炼系统的第五多个子单元的第五多个热源热连接的第五加热流体回路，所述第五多个子单元包括对二甲苯分离单元；

在所述地理布局中确定第一发电系统，所述第一发电系统包括：

有机物兰金循环(ORC)，所述ORC包括(i)工作流体，所述工作流体与所述第一至第五加热流体回路热连接以利用第一至第五加热流体加热所述工作流体，和(ii)膨胀机，所述膨胀机被配置成由经加热的工作流体产生电力；和

控制系统，所述控制系统被配置成驱动：用于将所述第一加热流体回路与所述第一多个热源的至少一部分选择性地热连接的第一组控制阀门，用于将所述第二加热流体回路与所述第二多个热源的至少一部分选择性地热连接的第二组控制阀门，用于将所述第三加热流体回路与所述第三多个热源的至少一部分选择性地热连接的第三组控制阀门，用于将所述第四加热流体回路与所述第四多个热源的至少一部分选择性地热连接的第四组控制阀门，和用于将所述第五加热流体回路与所述第五多个热源的至少一部分选择性地热连接的第五组控制阀门；和

在所述地理布局中确定发电系统位置以放置所述发电系统，其中在所述发电系统位置处的热能回收效率大于在所述地理布局中的其他位置处的热能回收效率。

24.权利要求23所述的方法，所述方法还包括根据所述地理布局通过以下方式来建造所述石化精炼系统：将所述多个子单元放置在多个子单元位置，将所述发电系统放置在所述发电系统位置，使所述多个子单元彼此相互连接以使得相互连接的多个子单元被配置成精炼石油化学品，和使所述发电系统与在第一子组中的子单元相互连接以使得所述发电系统被配置成从在所述第一子组中的所述子单元回收热能并且向所述发电系统提供回收的热能，所述发电系统被配置成使用所述回收的热能发电。

25.权利要求24所述的方法，所述方法还包括：

运行所述石化精炼系统以精炼石油化学品；和

运行所述发电系统以：

通过所述第一加热流体回路和所述第二加热流体回路从在第一子组中的子单元回收热能；

向所述发电系统提供回收的热能；和

使用所述回收的热能发电。

26.权利要求25所述的方法，所述方法还包括运行所述发电系统以产生约87MW的电力。